Электростимуляция научила спортсменов технике бега

Занятия абсолютного большинства непрофессиональных бегунов не предполагают участия тренера. Нередко это приводит к неверному выполнению упражнений: так, при приземлении ноги многие из них опускают стопу не на мысок, но на пятку. Из-за неэффективного распределения нагрузки это повышает риск физических травм, в частности коленного сустава. Для коррекции техники бега в подобных случаях зачастую используется съемка процесса с помощью высокоскоростной камеры, после чего видеозапись демонстрируется спортсмену с детальным описанием кинематики его собственных движений.

В новой работе специалисты Немецкого исследовательского центра по искусственному интеллекту (DFKI) описали метод коррекции техники бега в режиме реального времени. Для этого авторы разработали специальный прибор, получивший название FootStriker, — он представляет собой систему из блока управления, спаренных электродов и датчиков давления, которые подключены к съемной стельке. После пробного забега на один километр авторы разделили 18 испытуемых на три группы. В обуви двух групп они размещали специальные стельки и подключали электроды к их икроножной мышце.

Затем все участники бежали три километра и дополнительно один километр для проверки эффекта. Первая экспериментальная группа бежала трехкилометровую дистанцию таким образом, что система стимулировала мышцу до приземления ноги. При опускании стопы на пятку электрический импульс корректировал движение с тем, чтобы следующее приземление произошло на мысок. Электростимуляция во второй группе осуществлялась в момент приземления ноги, причем сигнал носил не корректирующий, но уведомительный характер. Контрольная группа бегунов просматривала видеозапись пробного бега без использования FootStriker.

Анализ показаний датчиков и видеосъемки показал, что при первоначальном уровне неверных приземлений ноги 95 процентов прибор позволил первой экспериментальной группе сократить значение до 16 процентов, при этом в финальном забеге оно продолжило сокращаться (до восьми процентов). Просмотр видеозаписей и их обсуждение в контрольной группе, в свою очередь, улучшили показатель только на 15 процентных пунктов, тогда как в последнем забеге он снова ухудшился. Показатели бегунов, стимуляция которых осуществлялась в момент приземления ноги, незначительно изменились по сравнению с пробным забегом.

По словам авторов, несмотря на положительные результаты, речь об эффективности методики пока не идет. Прояснить возможности системы планируется в дальнейших исследованиях на более крупных выборках. Стоит отметить, что большинство испытуемых оценили прибор как комфортный в использовании и имеющий коммерческий потенциал.

Подробности работы представлены в журнале Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.

Ранее генетики составили профиль «идеального» марафонца. В будущем он может учитываться при подготовке спортсменов к соревнованиям.